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Biología - 6 - La Membrana Celular

1 junio 2019 por Arturo J. Murias

Componentes

  • Lípidos:
    • Fosfolípidos (anfipáticos): forman la bicapa:
      • Cabezas (glicerina + fosfato + aminoalcohol) polares;
      • Colas (ácidos grasos) apolares.
    • Esteroles (hidrófobos): el más habitual es el colesterol; estabilizan la bicapa.
    • Glucolípidos (anfipáticos):
      • P.e. glucoesfingolípidos, abundantes en el tejido nervioso, como los cerebrósidos y los gangliósidos.
      • Funcionan como antígenos que permiten a la célula ser reconocida por otras.
  • Proteínas:
    • Integrales (anfipáticas). Incrustadas en la bicapa:
      • Transmembrana;
      • Asociadas a una de las 2 caras.
    • Perfiféricas (hidrófilas). Unidas a la bicapa por enlaces iónicos lábiles.
    • Algunas son heteroproteínas: glicoproteínas y lipoproteínas.

Estructura

  • Espesor de 7,5 nm.
  • Estructura unitaria en toda célula y en todo orgánulo membranoso: bicapa lipídica trilaminar con:
    • 2 bandas polares externas (electrondensas): cabezas de los fosfolípidos;
    • 1 banda apolar interna (electronclara): ácidos grasos de los fosfolípidos, enfrentados.
    • Proteínas, esteroles y glucolípidos asociados o intercalados.
  • Asimétrica:
    • Glucolípidos y glucoproteínas solo en cara externa.
    • Proteínas periféricas casi solo en cara interna.
  • Fluida:
    • Permite la incorporación y la formación de vesículas membranosas (en endocitosis y en exocitosis).
    • Movimientos:
      • Los lípidos presentan movimientos de desplazamiento lateral, rotación e intercambio con otros de la cara opuesta.
      • Las proteínas presentan movimientos de desplazamiento lateral.
    • Factores que reducen la fluidez:
      • Presencia de esteroles intercalados en la bicapa.
      • Una temperatura baja.
      • Fosfolípidos con ácidos grasos de cadena corta: con pocos puentes de H entre ellos.
      • Fosfolípidos con ácidos grasos insaturados: con codos: con pocos puentes de H entre ellos.

Funciones

  • Es una barrera semipermeable que regula el paso de buena parte de las sustancias que la célula intercambia con su medio.
  • Cohesión y comunicación entre las células de un tejido.
  • Ejecución de la citocinesis al final de una división celular.
  • Producción y mantenimiento de gradientes electroquímicos, cuando son necesarios para la función de la célula.
    • P.e. mantener la polaridad normal de la membrana de las neuronas (exterior positivo respecto del interior), la cual se invierte al pasar el impulso nervioso.
  • Recepción de señales.
    • P.e. de hormonas, de impulsos nerviosos.
  • Permite el reconocimiento de otras células.
    • Gracias a los anticuerpos de los linfocitos B.
  • Permite que la célula sea reconocida por otras.
    • Gracias a los antígenos del Complejo Mayor de Histocompatibilidad, reconocidos por los anticuerpos de los linfocitos B propios.

Transporte Transmembrana

  • Transporte pasivo: a favor de gradiente => sin consumo de E.
    • Difusión simple:
      • Por la bicapa lipídica: sustancias (a) apolares o (b) polares pequeñas sin carga:
        • Hormonas esteroideas, ácidos grasos, O2, N2;
        • H2O, CO2.
    • Difusión facilitada:
      • Por proteínas transmembrana:
        • Proteínas de canal: se abren por voltaje: p.e. iones;
        • Proteínas transportadoras = permeasas: se abren, cambiando de conformación, al unirse a ellas la sustancia a transportar, de la que son espcíficas; p.e. hormonas proteicas.
  • Transporte activo: en contra de gradiente => con consumo de E, por permeasas.
    • La E la aporta una ATPasa de membrana.
      • Directo:
        • Bomba de Na+/K+: mantiene la polaridad normal de la membrana de las neuronas (exterior positivo respecto del interior);
        • Bomba de H+: bombea H+ hacia el interior de los lisososmas o hacia la luz del estómago, para crear un ambiente ácido que permita trabajar a las hidrolasas;
        • Bomba de Ca2+: bombea Ca2+ hacia el interior del retículo sarcoplasmático de las células musculares cuando cesa el impulso nervioso, para que los filamentos gruesos se separen de los finos.
      • Indirecto: se bombea una sustancia en contra de gradiente (p.e. Na+), que retorna por una permeasa a favor de gradiente, cotransportando a una segunda sustancia (p.e. glucosa o un anión).
  • Transporte en masa => con consumo de E, por vesículas de membrana
    • Tipos:
      • Endocitosis. Tipos:
        • Pinocitosis: de sustancias disueltas.
        • Fagocitosis: de partículas suspendidas -> fagosoma:
          • Para el tránsito intracelular (p.e.de nutrientes a través del endotelio vascular);
          • Para la digestión con lisosomas (de m.o., de macronutrientes).
      • Exocitosis. Motivos:
        • Estructural: liberación de materiales constitutivos de la pared celular, glicocálix, sustancia intercelular, caparazones...
        • Relación: liberación de neuritransmisores, hormonas;
        • Excreción: de desechos tras una fagocitosis;
        • Digestiva: de enzimas digestivas: en líquenes, en células de la mucosa gástrica o duodenal.

Diferenciaciones

  • Microvellosidades:
    • Para aumentar la superficie de intercambio de sustancias, como el los enterocitos de la mucosa intestinal.
    • Para retener fluidos lubricantes, como en las pleuras, el pericardio y el peritoneo.
  • Invaginaciones:
    • Para aumentar la superficie de intercambio de sustancias, como en el túbulo renal de las nefronas.
  • Estereocilios:
    • En las células de las cámaras del oído interno rellenas de endolinfa: caracol, utrículo, sáculo y 3 canales sermicirculares: transducen vibraciones del medio (endolinfa) en impulsos nerviosos (nervio auditivo).
  • Uniones intercelulares:
    • De adherencia: para favorecer la cohesión del tejido; como entre las células del endotelio vascular y, en general, todos los epitelios.
    • Impermeables: para impedir el paso de sustancias; como entre los enterocitos o entre las células del endotelio vascular de los capilares cerebrales.
    • Comunicantes o de tipo "gap": para impedir el paso de sustancias, salvo por canales de proteína; como en la barrera hematoencefálica entre los astrocitos y las células del endotelio vascular.